Sonde PH

[invitef7bb6cd7]

Bonjour tout le monde !

Depuis quelques semaines maintenant que je penche corps et âmes sur la réalisation d'un système de gestion aquariophile autonome. Le projet prend forme, le contrôle est assuré par un Arduino Mega, la gestion des prises de courant, les capteurs de température, l'horloge/calendrier, les capteurs de luminosité et l'afficheur LCD sont opérationnels. Un lecteur de carte SD permet la création d'un fichier de log sur une carte SD.

Voilà quelques jours que je cumule de nombreuses recherches sur « la sonde PH ». Qui reste un point essentiel de mon projet. Théoriquement il n'y a pas vraiment de complexité, malheureusement la réalité est autre. Je vais tenter de vous synthétiser mes recherches.

« Le rôle du pH-mètre est de mesurer avec exactitude une différence de potentiel inférieure à un volt entre un couple d'électrodes, dans un circuit dont la résistance est de l'ordre de 100 mégohms, puis de transformer cette tension en unité pH, en prenant en compte un certain nombre de corrections. La différence de potentiel entre l'électrode de verre et l'électrode de référence est amplifiée avant d'être transmise numériquement au micro-processeur par le convertisseur analogique/numérique pour y être traitée par un algorithme de calcul et être enfin affichée par le pH-mètre.

Comme une électrode de verre a une résistance interne Rg de l'ordre de 108 ohms, la résistance d'entrée de l'amplificateur, Ri, doit être supérieure à 1012 ohms pour effectuer une mesure correcte. Pour la même raison, l'intensité Iterm envoyée par l'amplificateur à l'électrode de verre ne doit pas dépasser 10-12 Ampère, car cela influerait sur le potentiel mesuré et risquerait de perturber l'électrode. » (Source voir ICI)

Il existe un grand nombre de schémas plus ou moins fiable, j'en ai retenu trois qui me semblent être les plus adaptées.

- Le premier et un schéma réalisé par « électronique pratique » n°298 en 2005.
Schema-Ph-Métre.jpg

- Le Deuxième est un schéma publié par Texas Instrument dans une documentation technique (voir ICI page 10).
Schéma Texas Instr.jpg

- Le troisième schéma est tiré du projet PH-Duino (voir ICI).
pHduino_v02.02_scheme.png

Le premier schéma : on utilise un Ampli « FET », on ne prend pas en compte la température et on injecte une tension de 2.5V dans la sonde, l'alimentation de l'ampli est une alimentation simple.

Le deuxième : on utilise un Ampli « Ultra Ultra-Low Input Current Amplifier », le décalage de la température est ajusté grâce à R1, que je pense remplacer. L'alimentation de l'ampli est une alimentation symétrique (+/- 5V).

Le troisième : on utilise un Ampli « FET », on prend en compte la température et on injecte une tension de 2.5V dans la sonde, l'alimentation de l'ampli est une alimentation symétrique (+/- 5V) réalisé avec un TC1121CPA.

Conclusion :
Le schéma de Texas instrument semble offrir la plus grande précision (choix des AOP), seulement il n'y a pas de tension appliquée sur la sonde. Elle n'est pas indiqué (je pense) ?

J'aimerais avoir quelque avis sur ce sujet, vos ressentie par rapport à des expériences passées. Beaucoup utilise un condensateur de quelque farad en série avec la sonde pour lisser le courant, qu’en pensez-vous ?

Certain utilisateurs font retour de bruit qui perturbe les relevés.


Merci a vous !
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[invitef7bb6cd7]

petit up !

[papydroid]

si tu es toujours là, tu as eux une réponse sur l'alimentation de la sonde?
Merci!

[papydroid]

Bon j'ai compris. Si quelqu'un veut la réponse:
C'est la sonde en réalité qui crée une ddp en fonction de l'acidité, il faut juste amplifier cette tension

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour et bienvenue,
C'est bien ça : la sonde génère une tension fonction du pH du milieu ; elle n'a pas besoin d'alimentation mais il faut bien placer l'une des électrodes à un potentiel de référence qqcq. Dans le 1er schéma c'est 2,5V, dans les deux autres c'est 0V -- soit la moitier de la tension d'alimentation de l'amplificateur dans les deux cas.
La valeur de cette tension n'a pas grande importance, on la choisira cependant :
- de manière à travailler dans la plage de fonctionnement de l'ampli quelque soit le pH (donc ni Vcc ni Vee) ;
- de manière à limiter le bruit, notamment par couplage avec des sources externes : tension stable par rapport aux alimentations (source à basse impédance, surtout si elle sert de référence pour la tension de sortie de l'ampli).

Nota : il faut bien sûr lire dans le post 1 :
Comme une électrode de verre a une résistance interne Rg de l'ordre de 1E8Ohm, la résistance d'entrée de l'amplificateur, Ri, doit être supérieure à 1E12Ohm pour effectuer une mesure correcte. Pour la même raison, l'intensité du courant I_term envoyée par l'amplificateur à l'électrode de verre ne doit pas dépasser ~1E-12A, car cela influerait de manière significative sur le potentiel mesuré.